具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置

本发明属于水面垃圾清理，尤其涉及一种具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置。

背景技术：

1、水面垃圾有多种类型，包括白色垃圾等生活垃圾，落叶、树枝等植物垃圾，以及化学原料容器、废渣等工业废料。随着塑料制品广泛的使用，大量的遗弃塑料制品形成白色垃圾，对水体造成了严重的污染，严重影响水中生物的生存、破坏食物链进而影响生态系统平衡。而大量的落叶等植物垃圾的腐烂，也对水体造成较大影响。从水资源利用方面，水面垃圾会污染水资源，若用于灌溉，会对农作物产生危害；若作为饮用水源，会威胁人体健康。从航运安全考虑，水面垃圾可能会缠绕船只的螺旋桨，导致船只故障，甚至引发事故。

2、因而，有效去除水面垃圾非常必要。现有的水面垃圾拦截装置多采用电能或化石燃料驱动，且拦截杆较短，拦截垃圾效率较低，且只能拦截水面以上的漂浮垃圾，如塑料瓶等，无法拦截水面以下的悬浮垃圾，如塑料袋等，也无法拦截落叶等植物垃圾，落叶这些较细小的垃圾容易通过现有的拦截装置，或者贴附在现有的拦截装置上。此外，一些拦截装置缺少方便清理垃圾的结构，垃圾在拦截后会堆积在装置上，清理时工作人员需要花费大量时间和经历去打捞垃圾，清理便利性差。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，包括机架和一个或更多个拦截组件，所述拦截组件包括动力机构、拦截机构和凸轮机构，其中：

4、所述动力机构包括轴、浮箱和桨叶，所述桨叶固定在浮箱的下表面，轴的下端固定在浮箱的上表面，轴的上端与轴承内圈配合；

5、所述拦截机构包括拦截耙、拦截杆、滑块支座、滑块、弹簧和滚轮；所述拦截耙固定在拦截杆的末端，所述滑块套设在所述拦截杆上，用于导向；所述弹簧的一端顶在滑块上，另一端顶在拦截杆的轴环上，用于拦截杆的复位与伸缩；所述滑块通过销轴安装在滑块支座上，用于实现相对转动，从而实现所述拦截杆的上下摆动；所述滚轮通过销轴安装在拦截杆的端部，在弹簧的作用下，顶在凸轮的凹槽内；

6、所述凸轮机构包括下端盖、密封圈、轴承、上端盖、螺钉和凸轮；所述凸轮的外表面设置有凹槽，与拦截杆端部的滚轮相配合，用于实现拦截杆的伸缩和上下摆动；上下两个轴承的内圈套设在轴上，所述轴承的内圈顶住所述轴的轴肩，上下两个轴承的外圈均与凸轮的圆孔内壁配合，上下两个轴承的外圈分别与上端盖和下端盖顶紧，用于实现对轴旋转运动的支持；所述密封圈安装在下端盖的凹槽内，用于密封。

7、进一步地，所述滑块的内壁设置有矩形凹槽，其与拦截杆的表面的矩形凸起相配合。

8、进一步地，所述桨叶为矩形桨叶、圆形桨叶、椭圆形桨叶或流线型桨叶。

9、进一步地，所述动力机构包括多个桨叶。

10、进一步地，所述凸轮为盘形凸轮、圆柱形凸轮或圆锥形凸轮。

11、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

12、1)现有的漂浮垃圾拦截装置多采用电能或化石燃料驱动。本发明利用水流提供动力，对环境更加友好。当水流过本发明时，带动水下桨叶旋转，进而带动浮箱、拦截杆、拦截耙旋转，从而拦截水中垃圾。

13、2)现有的漂浮垃圾拦截装置效率较低，大部分只针对部分类型的漂浮垃圾，且对于细小垃圾容易遗漏。本发明采用伸缩式拦截耙，能够拦截各类型漂浮垃圾；相邻拦截装置伸缩耙紧密配合，对细小垃圾拦截效果好。本发明采用凸轮机构，通过拦截杆端部的滚轮与凸轮表面的凹槽配合，从而实现连接杆的伸缩和上下摆动功能。当拦截杆随浮箱旋转至外侧时，连接杆在凸轮的作用下伸出，从而更好地捕获垃圾。当拦截杆当拦截杆随浮箱旋转至内侧时，连接杆在凸轮的作用下缩回，从而避免了与临近拦截装置的干涉，也尽量避免了细小垃圾从装置间隙中通过。

14、3)现有的漂浮垃圾拦截装置容易被垃圾附着，并造成堵塞。本发明的拦截耙在水中模拟洗刷动作，可以将附着在拦截耙上的垃圾洗掉，具有自清洁功能。本发明的拦截杆末端采用拦截耙设计，拦截杆在凸轮机构作用下，可以在旋转的同时上下摆动，拍打水面，模拟洗刷动作。如果有垃圾贴附在拦截耙上，在拦截耙与水面接触时，可以将贴附在拦截耙上的垃圾冲洗掉，同时，由于漂浮垃圾有一定的浮力，当拦截耙在水面以下时，贴附的垃圾在浮力作用下，也会脱离拦截耙，浮出水面。

15、4)现有的漂浮垃圾拦截装置主要针对水面漂浮垃圾，本发明可以拦截悬浮在水面附近的垃圾。本发明采用凸轮机构，通过拦截杆端部的滚轮与凸轮表面的凹槽配合，从而实现连接杆的伸缩和上下摆动功能。当拦截杆摆动至下位时，拦截耙潜入水面以下，此时可以拦截住水面下的悬浮垃圾。

技术特征：

1.一种具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，包括机架和一个或更多个拦截组件，其特征在于，所述拦截组件包括动力机构、拦截机构和凸轮机构，其中：

2.根据权利要求1所述的具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，其特征在于，所述滑块(4)的内壁设置有矩形凹槽，其与所述拦截杆(2)的表面的矩形凸起相配合。

3.根据权利要求1所述的具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，其特征在于，所述桨叶(15)为矩形桨叶、圆形桨叶、椭圆形桨叶或流线型桨叶。

4.根据权利要求1所述的具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，其特征在于，所述动力机构包括多个桨叶。

5.根据权利要求1所述的具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，其特征在于，所述凸轮(13)为盘形凸轮、圆柱形凸轮或圆锥形凸轮。

6.根据权利要求1所述的具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置，其特征在于，所述拦截耙(1)为耙状结构，包括边框和多个耙尺。

技术总结
本发明属于水面垃圾清理技术领域，公开了一种具有水流驱动和自清洁功能的伸缩式浮动垃圾拦截装置。该装置包括机架和一个或更多个拦截组件，所述拦截组件包括动力机构、拦截机构和凸轮机构。该装置采用凸轮机构，通过拦截杆端部的滚轮与凸轮表面的凹槽配合，从而实现拦截杆的伸缩和上下摆动功能，能够拦截各类型漂浮垃圾，对细小垃圾拦截效果好，而且当拦截杆摆动至下位时，还能够拦截住水面下的悬浮垃圾；此外，该装置利用水流提供动力，环境友好，还能够通过在水中模拟洗刷动作，将附着在装置上的垃圾洗掉，具有自清洁功能。

技术研发人员：张开禹,李韦潼,汪博奕,王添鑫,吴若雨,刘佳
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7